穿山鑿石拚續命 一條逾3公里隧道讓石門水庫凍齡10年
(中央社記者謝怡璇桃園16日電)巨大弧形閘門一開,大量淤泥與濁水隨即宣洩而下,直奔大漢溪。8月中旬颱風白海豚為北台灣帶來狂風驟雨,卻也創造水庫清淤的好時機,滾滾黃水夾帶大量泥沙沖入阿姆坪防淤隧道,奔向下游河道,避免珍貴庫容量被淤泥「吃光光」,讓屹立逾一甲子的石門水庫得以延續使用壽命。
耗資新台幣49.77億元的阿姆坪防淤隧道2017年開工、2023年正式啟用。加計試運轉至今,阿姆坪防淤隧道已啟動9次,累計清淤量達130.3萬立方公尺,換算可裝滿521.2座標準游泳池。
阿姆坪防淤隧道能有亮眼的清淤成績,故事要從2004年說起。當年強烈西北颱艾利侵襲,北、中、南部山區降下40年罕見暴雨,2788萬立方公尺淤泥傾注石門水庫,大量泥砂沉積庫底,瞬間占據近9%原始庫容量;同時,泥沙讓集水區濁度飆升,造成桃園長達18天的大規模停水。
這場震撼全台的停水危機,也敲響供水體系警鐘,促使政府著手規劃清淤設施,成為日後阿姆坪防淤隧道興建的起源。
阿姆坪防淤隧道想法源自時任北區水資源局局長、前水利署副署長賴伯勳。他參考日本技術、引進先進概念,希望讓防淤隧道功能極大化。
水利署副署長王藝峰舉例,過去石門水庫為降低淤泥淤積,會在庫內抽泥,但抽出的泥沙只能靠砂石車運出,一車車來回運輸,增加清淤成本與二氧化碳排放。阿姆坪防淤隧道規劃將抽泥管埋設於隧道頂部,直接利用管線將泥砂輸送至下游沖淤池暫存;豪雨、強降雨或颱風來襲時,再讓洪水順著隧道排出泥砂,利用流體力學概念達到清淤效果,也能省下運輸費用。
針對隧道選址考量,北區水資源分署副分署長曾國柱指出,阿姆坪水域的地形由狹窄變寬廣,上游來的淤泥跟砂容易落淤在該區。水工模型試驗結果顯示,在此處排放濁水與沖淤的條件最好。
停工長達1個月幽暗等待 隧道深處藏瓦斯危機
然而,談起阿姆坪防淤隧道興建的艱辛,莫過於開鑿長達3702公尺的排砂主隧道。為貫穿山體,施工團隊必須克服極為複雜的地質條件,除了硬如磐石的岩層可能延誤開挖進度,軟弱地層引發的抽坍災害,更威脅周邊結構安全,甚至還要正面挑戰艱鉅的新店斷層帶。
即便克服複雜地層的挑戰,施工團隊在挖掘過程中,還得面對大量湧水持續灌入隧道的困境。
「印象最深刻的是貫通前100公尺處,突然遇到瓦斯滲出。」北區水資源分署養護科科長吳啟順回憶,隧道工程最害怕遇到瓦斯,施工團隊因此立即停工1個月,靜待瓦斯散逸,並加裝大型風扇、加強動火管制,確保施工安全。
隧道出口緊連著巨大錐形沖淤池,其造型十分特殊,可謂是阿姆坪最具代表性的設施構造。沖淤池長度620公尺、寬60公尺、高10至16公尺,當大量洪水猶如萬馬奔騰般衝出隧道,沖淤池的設計結構,則是確保底層厚重淤泥能夠順利被帶走。
即使興建過程大小挑戰不斷,不過施工團隊抱持奮鬥精神,歷經5年建設完成。如今,每當北台灣經歷強降雨或颱風侵襲,阿姆坪防淤隧道皆能盡責完成清淤工作。
除了深層清淤,阿姆坪防淤隧道在水質管控上也扮演關鍵角色。
曾國柱說,今年7月巴威颱風在北台灣降下大雨,最大入流量達每秒約4300立方公尺,創下石門水庫近10年颱風入流量最高紀錄。阿姆坪防淤隧道擔綱洩洪任務,快速將濁水排放至大漢溪下游,顯示這項基礎設施不僅具有清淤功能,也能降低水源濁度,成為調節石門水庫水質的重要設施之一。
以水帶砂還砂於河 阿姆坪「加、減法」打造生態雙贏
這項設施的效益不僅止於水質,更進一步延伸至河川沙源的生態平衡。曾國柱說明,上游水庫攔阻泥砂後,容易造成下游河道沙源不足;透過水庫抽泥排放至下游河道,或在颱風期間利用水力排砂,將原本應往下游流動的泥沙送回河川,可以適度補充沙源,減少下游河道沖刷。
曾國柱進一步說,水利署針對水力排砂、淤泥排放,都有進行下游河川生態與水質調查。調查顯示,下游大漢溪至新店溪、淡水河口的斷面沖淤變化並不大;近10年調查也顯示,河口生態包括文蛤、魚蝦、蟹類等生物的豐富度,沒有因排洪、排砂操作受到影響。
根據水利署監測,目前石門水庫庫容為2億526萬立方公尺,已恢復至過去10年的水準,「換言之,這10年來,石門水庫的庫容沒有再減少,」曾國柱表示。
當年水利人的巧思,加上施工團隊不畏艱辛,成就一條穿越山腹的隧道,讓原本沉積在水庫的泥沙重新回到河川,也替這座屹立逾一甲子的老水庫「凍齡」10年。
「石門水庫不只是老當益壯,更是老而彌堅」,王藝峰如此形容。(編輯:潘羿菁)1150816